RU2414070C2 - Method of compensating for internal delays within each node and transmission delays between nodes - Google Patents

Method of compensating for internal delays within each node and transmission delays between nodes Download PDF

Info

Publication number
RU2414070C2
RU2414070C2 RU2006114170/09A RU2006114170A RU2414070C2 RU 2414070 C2 RU2414070 C2 RU 2414070C2 RU 2006114170/09 A RU2006114170/09 A RU 2006114170/09A RU 2006114170 A RU2006114170 A RU 2006114170A RU 2414070 C2 RU2414070 C2 RU 2414070C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
node
multiplexer
real
time clock
transmission delay
Prior art date
Application number
RU2006114170/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006114170A (en
Inventor
Геир Андре Мотцфельдт ДРАНГЕ (NO)
Геир Андре Мотцфельдт ДРАНГЕ
Original Assignee
Вестернджеко Сайзмик Холдингз Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вестернджеко Сайзмик Холдингз Лимитед filed Critical Вестернджеко Сайзмик Холдингз Лимитед
Priority to RU2006114170/09A priority Critical patent/RU2414070C2/en
Publication of RU2006114170A publication Critical patent/RU2006114170A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2414070C2 publication Critical patent/RU2414070C2/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0638—Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
    • H04J3/0647—Synchronisation among TDM nodes
    • H04J3/065—Synchronisation among TDM nodes using timestamps
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/04—Generating or distributing clock signals or signals derived directly therefrom
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/04—Generating or distributing clock signals or signals derived directly therefrom
    • G06F1/14—Time supervision arrangements, e.g. real time clock
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0682—Clock or time synchronisation in a network by delay compensation, e.g. by compensation of propagation delay or variations thereof, by ranging

Abstract

FIELD: information technology.
SUBSTANCE: method for compensating for one or more transmission delays between a multiplexer, a first node and a second node. In one version, the method includes synchronising a first real time clock of the multiplexer as the real time clock of the first node and as the real time clock of the second node; receiving data from the first node; calculating a transmission delay between the multiplexer and the first node using an equation (RTCK+DelayK)mod(M·Tslot)=(K−1)·Tslot, where M refers to the number of time slots within a bandwidth of a medium configured for communicating data between the multiplexer, the first node and the second node, Tslot refers to the duration of each time slot, K refers to a node address, mod refers to a modulo operation, RTCK refers to the real time clock of the Kth node and DelayK refers to accumulated transmission delay from the multiplexer to the Kth node; sending a second real time clock of the multiplexer, a first number and the transmission delay to the first node; and setting the real time clock of the first node to be equal to the second real time clock of the multiplexer plus the transmission delay.
EFFECT: higher accuracy of synchronising real time clocks.
29 cl, 4 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION

Различные варианты осуществления настоящего изобретения в целом имеют отношение к сетевой среде, а более точно, к реагированию на задержки в пределах сетевой среды.Various embodiments of the present invention are generally related to a network environment, and more specifically, to responding to delays within a network environment.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Мультиплексирование с временным разделением (TDM) представляет собой технологию для распределения полосы пропускания (емкости линии связи) по нескольким каналам, чтобы предоставить потокам битов возможность быть комбинированными (мультиплексированными). Распределение полосы пропускания выполняется посредством разделения оси времени на временные интервалы фиксированной длительности. Конкретный канал, в таком случае, может осуществлять передачу только в течение отдельного временного интервала. Схема, которая комбинирует сигналы на (передающей) стороне источника линии связи, может быть названа мультиплексором. Она принимает ввод от каждого индивидуального конечного пользователя, разбивает каждый сигнал на сегменты и распределяет сегменты по композитному сигналу в чередующейся, повторяющейся последовательности. Композитный сигнал, таким образом, содержит данные от множества отправителей.Time Division Multiplexing (TDM) is a technology for allocating bandwidth (link capacity) across multiple channels to allow bit streams to be combined (multiplexed). Bandwidth allocation is accomplished by dividing the time axis into time intervals of fixed duration. A particular channel, in this case, can transmit only during a separate time interval. A circuit that combines signals on the (transmitting) side of a communication source can be called a multiplexer. It receives input from each individual end user, splits each signal into segments, and distributes the segments by composite signal in an alternating, repeating sequence. The composite signal thus contains data from a plurality of senders.

Однако многим сетевым средам, которые используют мультиплексирование с временным разделением в соответствии с вышеприведенным описанием, свойственна потеря ширины полосы пропускания, вызванная внутренними задержками в пределах каждого узла и задержками передачи между узлами.However, many network environments that use time division multiplexing as described above tend to lose bandwidth due to internal delays within each node and transmission delays between nodes.

Соответственно, в данной области техники существует необходимость в способе для компенсации внутренних задержек в пределах каждого узла и задержек передачи между узлами.Accordingly, there is a need in the art for a method for compensating for internal delays within each node and transmission delays between nodes.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Различные варианты осуществления изобретения направлены на способ для синхронизации часов реального времени первого узла и часов реального времени второго узла с часами реального времени мультиплексора. Способ включает в себя отправку часов реального времени мультиплексора и первого номера на первый узел; установку часов реального времени первого узла равными часам реального времени мультиплексора; формирование второго номера; отправку часов реального времени мультиплексора и второго номера на второй узел; и установку часов реального времени второго узла, равными часам реального времени мультиплексора.Various embodiments of the invention are directed to a method for synchronizing a real-time clock of a first node and a real-time clock of a second node with a real-time clock of a multiplexer. The method includes sending a real time clock of the multiplexer and the first number to the first node; setting the real-time clock of the first node equal to the real-time clock of the multiplexer; formation of the second number; sending the real-time clock of the multiplexer and the second number to the second node; and setting the real-time clock of the second node equal to the real-time clock of the multiplexer.

Различные варианты осуществления изобретения также направлены на способ для компенсации одной или более задержек передачи между мультиплексором, первым узлом и вторым узлом. В одном из вариантов осуществления способ включает в себя расчет задержки передачи между мультиплексором и первым узлом с использованием уравнения (RTC K + Delay K)mod(M·T slot)=(K-1)·T slot, где M обозначает количество временных интервалов в пределах полосы пропускания среды, сконфигурированной для передачи данных между мультиплексором, первым узлом и вторым узлом, Tslot обозначает длительность каждого временного интервала, K обозначает адрес узла, mod обозначает операцию взятия по модулю, RTCК обозначает часы реального времени K-го узла, и DelayК обозначает накопленную задержку передачи из мультиплексора на K-й узел; отправку часов реального времени мультиплексора, первого номера и задержки передачи на первый узел; и установку часов реального времени первого узла, равными часам реального времени мультиплексора плюс задержка передачи.Various embodiments of the invention are also directed to a method for compensating for one or more transmission delays between a multiplexer, a first node and a second node. In one embodiment, the method includes calculating a transmission delay between the multiplexer and the first node using the equation ( RTC K + Delay K ) mod ( M · T slot ) = ( K-1 ) · T slot , where M denotes the number of time slots within the bandwidth of the medium configured to transfer data between the multiplexer, the first node and the second node, T slot denotes the duration of each time interval, K denotes the node address, mod denotes the take operation modulo, RTC K denotes the real time clock of the K-th node and delay k reads the accumulated transmission delay from the multiplexer to the Kth node; sending the real-time clock of the multiplexer, the first number and transmission delay to the first node; and setting the real-time clock of the first node equal to the real-time clock of the multiplexer plus transmission delay.

В еще одном варианте осуществления способ включает в себя синхронизацию первыми часами реального времени мультиплексора как часов реального времени первого узла, так и часов реального времени второго узла; прием данных с первого узла, расчет задержки передачи между мультиплексором и первым узлом с использованием уравнения (RTC K + Delay K)mod(M·T slot)=(K-1)·T slot , где M обозначает количество временных интервалов в пределах полосы пропускания среды, сконфигурированной для передачи данных между мультиплексором, первым узлом и вторым узлом, Tslot обозначает длительность каждого интервала времени, K указывает ссылкой на адрес узла, mod обозначает операцию взятия по модулю, RTCК обозначает часы реального времени K-го узла, и DelayК относится к накопленной задержке передачи из мультиплексора на K-й узел; отправку вторых часов реального времени мультиплексора, первого номера и задержки передачи на первый узел; и установку часов реального времени первого узла, равными вторым часам реального времени мультиплексора плюс задержка передачи.In yet another embodiment, the method includes synchronizing, by the first real-time clock of the multiplexer, both the real-time clock of the first node and the real-time clock of the second node; receiving data from the first node, calculating the transmission delay between the multiplexer and the first node using the equation ( RTC K + Delay K ) mod ( M · T slot ) = ( K · 1) · T slot , where M denotes the number of time intervals within the band transmitting the medium configured to transfer data between the multiplexer, the first node and the second node, T slot denotes the duration of each time interval, K indicates a node address, mod denotes a take operation modulo, RTC K denotes a real time clock of the Kth node, and Delay K refers to accumulated delay e transmission from the multiplexer to the K-th node; sending the second real-time clock of the multiplexer, the first number and transmission delay to the first node; and setting the real-time clock of the first node equal to the second real-time clock of the multiplexer plus transmission delay.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Для того чтобы вышеперечисленные признаки настоящего изобретения могли бы быть поняты в деталях, приводится более конкретное описание изобретения, кратко обобщенного выше, посредством ссылок на варианты осуществления, некоторые из которых проиллюстрированы на прилагаемых чертежах. Необходимо отметить, однако, что прилагаемые чертежи иллюстрируют только типичные варианты осуществления этого изобретения, а потому не должны рассматриваться ограничивающими его объем, ввиду того, что изобретение может допускать другие в равной степени результативные варианты осуществления.In order that the above features of the present invention could be understood in detail, a more specific description of the invention, summarized above, is provided by reference to embodiments, some of which are illustrated in the accompanying drawings. It should be noted, however, that the accompanying drawings illustrate only typical embodiments of this invention, and therefore should not be construed as limiting its scope, since the invention may allow other equally effective embodiments.

Фиг. 1 иллюстрирует сетевую среду в соответствии с одним или более вариантами осуществления настоящего изобретения.FIG. 1 illustrates a network environment in accordance with one or more embodiments of the present invention.

Фиг. 2 иллюстрирует блок-схему последовательности операций способа для синхронизации часов реального времени каждого узла в пределах сетевой среды часами реального времени мультиплексора в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения.FIG. 2 illustrates a flowchart of a method for synchronizing a real-time clock of each node within a network environment with a real-time clock of a multiplexer in accordance with one or more embodiments of the invention.

Фиг. 3 иллюстрирует синхрослово в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения.FIG. 3 illustrates a sync word in accordance with one or more embodiments of the invention.

Фиг. 4 иллюстрирует блок-схему последовательности операций способа для компенсации задержки передачи между мультиплексором и каждым узлом в пределах сетевой среды в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения.FIG. 4 illustrates a flowchart of a method for compensating for transmission delay between a multiplexer and each node within a network environment in accordance with one or more embodiments of the invention.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Фиг. 1 иллюстрирует сетевую среду 10 в соответствии с одним или более вариантами осуществления настоящего изобретения. В одном из вариантов осуществления сетевая среда 10 включает в себя мультиплексор 20 на связи с большим количеством узлов 100. Фиг. 1 показывает, что сетевая среда 10 содержит K узлов, при этом K может быть любым, большим, чем один. Каждый узел может быть датчиком, компьютером, сервером, беспроводным устройством, персональным цифровым секретарем или любым другим устройством, которое может быть использовано, будучи некоторым образом присоединенным соответственно к сетевой среде 10. Сетевая среда 10 может быть сетью системы сбора сейсмологических данных. Мультиплексор 20 и узлы 100 соединены друг с другом в шлейфовой конфигурации. Как таковой, мультиплексор 20, в большинстве случаев, может упоминаться как оконечное устройство. Все узлы 100 принимают идентичные сигналы, и каждый узел в шлейфе может модифицировать один или более сигналов перед их передачей на следующий узел. Сигналы могут передаваться между узлами 100 и мультиплексором 20 через любую среду передачи, такую как волоконно-оптический кабель или электрический провод.FIG. 1 illustrates a network environment 10 in accordance with one or more embodiments of the present invention. In one embodiment, the network environment 10 includes a multiplexer 20 in communication with a large number of nodes 100. FIG. 1 shows that the network environment 10 contains K nodes, and K can be any larger than one. Each node can be a sensor, a computer, a server, a wireless device, a personal digital assistant or any other device that can be used, being somehow connected respectively to a network environment 10. Network environment 10 can be a network of a seismological data acquisition system. The multiplexer 20 and the nodes 100 are connected to each other in a loop configuration. As such, the multiplexer 20, in most cases, may be referred to as a terminal device. All nodes 100 receive identical signals, and each node in the loop can modify one or more signals before transmitting them to the next node. Signals can be transmitted between nodes 100 and multiplexer 20 through any transmission medium, such as fiber optic cable or electrical wire.

Между смежными узлами 100 существует двусторонняя связь. Сигналы, которые передаются из мультиплексора 20 на узлы 100, могут быть переданы через командную линию 30 связи, которая может использовать непрерывный, основанный на кадрах формат. Сигналы, которые передаются из мультиплексора 100 на узлы 20, могут быть переданы через линию 40 данных, которая может использовать мультиплексирование с временным разделением (TDM). Каждый узел 100 может иметь в распоряжении выделенный временной интервал для передачи данных. Другие варианты осуществления, тем не менее, предполагают, что каждый узел 100 может иметь в распоряжении более чем один выделенный временной интервал для передачи данных.Between adjacent nodes 100, there is a two-way communication. The signals that are transmitted from the multiplexer 20 to the nodes 100 can be transmitted via a command line 30, which can use a continuous, frame-based format. Signals that are transmitted from the multiplexer 100 to the nodes 20 can be transmitted via a data line 40, which can use time division multiplexing (TDM). Each node 100 may have a dedicated time slot for data transmission. Other embodiments, however, suggest that each node 100 may have more than one dedicated time slot for data transmission.

Фиг. 2 иллюстрирует блок-схему последовательности операций способа 200 для синхронизации часов реального времени каждого узла в пределах сетевой среды 10 часами реального времени мультиплексора 20 в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения. На этапе 210 мультиплексор 20 формирует синхрослово. Фиг. 3 иллюстрирует синхрослово 300 в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения. Синхрослово 300 включает в себя три поля: поле часов реального времени, поле адреса и поле задержки. Поле часов реального времени заполнено часами реального времени мультиплексора 20, которые могут быть синхронизированы с глобальными часами реального времени, например, с часами реального времени GPS (глобальная система определения местоположения). Как таковые, часы реального времени мультиплексора 20 могут представлять собой эталонные часы реального времени. Поле адреса заполнено 1, которая соответствует первому узлу. Поле адреса может быть в любом формате, широко известном рядовым специалистам в данной области техники, например, двоичном или десятичном. Поле задержки является пустым. На этапе 220 мультиплексор 20 отправляет синхрослово на узел 1. Синхрослово может передаваться непрерывно через линию 30 связи. В одном из вариантов осуществления синхрослово может передаваться с фиксированным интервалом, который может быть равным или большим, чем интервал командного кадра.FIG. 2 illustrates a flowchart of a method 200 for synchronizing a real-time clock of each node within a network environment with 10 real-time clocks of a multiplexer 20 in accordance with one or more embodiments of the invention. At step 210, the multiplexer 20 generates a sync word. FIG. 3 illustrates a sync word 300 in accordance with one or more embodiments of the invention. Sync word 300 includes three fields: a real-time clock field, an address field, and a delay field. The real-time clock field is filled with the real-time clock of the multiplexer 20, which can be synchronized with the global real-time clock, for example, with the GPS real-time clock (global positioning system). As such, the real-time clock of the multiplexer 20 may be a real-time reference clock. The address field is filled in 1, which corresponds to the first node. The address field may be in any format widely known to those of ordinary skill in the art, for example, binary or decimal. The delay field is blank. At step 220, the multiplexer 20 sends a sync word to node 1. The sync word can be transmitted continuously through communication line 30. In one embodiment, the sync word may be transmitted at a fixed interval, which may be equal to or greater than the interval of the command frame.

На этапе 230, по приему синхрослова, узел 1 фиксирует эталонные часы реального времени и устанавливает эталонные часы реального времени в качестве своих часов реального времени. Узел 1 также фиксирует содержимое поля адреса и устанавливает содержимое, то есть 1, в качестве своего сетевого адреса. На этапе 240 узел 1 изменяет синхрослово посредством приращения содержимого поля адреса на единицу, то есть 2, и транслирует синхрослово на следующий узел в шлейфе. Таким способом узел 1 формирует другой номер, который должен быть использован в качестве сетевого адреса для следующего узла. Вышеприведенные этапы повторяются до тех пор, пока все узлы 100 в пределах сетевой среды 10 не установили эталонные часы реального времени в качестве своих часов реального времени. То есть до тех пор, пока узел K принимает синхрослово из узла K-1, фиксирует эталонные часы реального времени и устанавливает эталонные часы реального времени в качестве своих часов реального времени, и устанавливает K в качестве своего сетевого адреса (этап 250).At step 230, upon receiving the sync word, node 1 captures the real-time reference clock and sets the real-time reference clock as its real-time clock. Node 1 also captures the contents of the address field and sets the contents, that is, 1, as its network address. At step 240, the node 1 changes the sync word by incrementing the contents of the address field by one, that is 2, and translates the sync word to the next node in the loop. In this way, node 1 generates another number that should be used as the network address for the next node. The above steps are repeated until all nodes 100 within the network environment 10 have set the real-time reference clock as their real-time clock. That is, until the node K receives the sync word from the node K-1, fixes the real-time reference clock and sets the real-time reference clock as its real-time clock, and sets K as its network address (step 250).

Возвращаясь к этапу 210, как только мультиплексор 20 отправляет синхрослово на узел 1, мультиплексор 20 ожидает приема данных из узлов, в том числе узла 1. Фиг. 4 иллюстрирует блок-схему последовательности операций способа 400 для компенсации задержки передачи между мультиплексором и каждым узлом в пределах сетевой среды 10 в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения. По получении данных из узла 1 (этап 410) мультиплексор 20 измеряет разницу между фактическим временем прибытия данных из узла 1 в мультиплексор 20 и фактическим временем, рассчитанным с использованием следующего уравнения:Returning to step 210, as soon as the multiplexer 20 sends a sync word to node 1, the multiplexer 20 waits to receive data from nodes, including node 1. FIG. 4 illustrates a flowchart of a method 400 for compensating for transmission delay between a multiplexer and each node within a network environment 10 in accordance with one or more embodiments of the invention. Upon receipt of data from the node 1 (step 410), the multiplexer 20 measures the difference between the actual time of arrival of data from the node 1 to the multiplexer 20 and the actual time calculated using the following equation:

(RTC K +Delay K)mod(M·T slot)=(K-1)·T slot ( RTC K + Delay K ) mod ( M · T slot ) = ( K-1) · T slot Уравнение (1),Equation (1)

где M указывает ссылкой на количество временных интервалов в пределах полосы пропускания, Tslot обозначает длительность каждого интервала времени, K обозначает адрес узла, RTCК обозначает часы реального времени K-го узла; mod обозначает операцию взятия по модулю, и DelayК обозначает накопленную задержку передачи из мультиплексора 20 на K-й узел (этап 420). В контексте уравнения (1) мультиплексор 20 может расматриваться как узел с K=0, и мультиплексор 20 использует эталонные часы реального времени в виде RTCK. На этапе 430 мультиплексор 20 рассчитывает Δt1, которая является задержкой передачи между мультиплексором 20 и узлом 1, с использованием разницы, измеренной на этапе 420. Задержка Δt1 передачи также может включать в себя любую задержку, которая возникает в узле 1, ассоциативно связанную с его внутренней обработкой данных. В одном из вариантов осуществления задержка Δt1 передачи может быть рассчитана как разница, измеренная на этапе 420, деленная на 2.where M indicates the number of time slots within the bandwidth, T slot indicates the duration of each time slot, K denotes the node address, RTC K denotes the real time clock of the Kth node; mod denotes the take operation modulo, and Delay K denotes the accumulated transmission delay from the multiplexer 20 to the Kth node (step 420). In the context of equation (1), multiplexer 20 can be considered as a node with K = 0, and multiplexer 20 uses a real-time reference clock in the form of RTC K. At step 430, the multiplexer 20 calculates Δt 1 , which is the transmission delay between the multiplexer 20 and the node 1, using the difference measured in step 420. The transmission delay Δt 1 may also include any delay that occurs in the node 1 associated with its internal data processing. In one embodiment, the transmission delay Δt 1 can be calculated as the difference measured in step 420 divided by 2.

На этапе 440 мультиплексор 20 формирует новое синхрослово, которое включает в себя поле часов реального времени, то есть заполненное новыми эталонными часами реального времени (например, в момент, когда сформировано синхрослово), поле адреса, заполненное 1, и поле задержки, заполненное задержкой Δt1 передачи. На этапе 450 мультиплексор 20 отправляет новое синхрослово на узел 1.At step 440, the multiplexer 20 generates a new sync word, which includes the real-time clock field, that is, filled with new real-time reference clock (for example, at the time when the sync word is generated), the address field filled in 1, and the delay field filled with the delay Δt 1 gear. At 450, the multiplexer 20 sends a new sync word to node 1.

На этапе 460 по приему нового синхрослова из мультиплексора 20, узел 1 устанавливает новые эталонные часы реального времени плюс задержка передачи Δt1 в качестве своих новых часов реального времени. Узел 1 также фиксирует содержимое поля адреса и устанавливает содержимое, то есть 1, в качестве своего сетевого адреса.At step 460, upon receiving the new sync word from the multiplexer 20, the node 1 sets the new real-time reference clock plus transmission delay Δt 1 as its new real-time clock. Node 1 also captures the contents of the address field and sets the contents, that is, 1, as its network address.

На этапе 470 узел 1 измеряет разницу между фактическим временем прибытия данных из узла 2 на узел 1 и фактическим временем, рассчитанным с использованием уравнения (1). На этапе 480 мультиплексор 1 рассчитывает Δt2, которая является задержкой передачи между узлом 1 и узлом 2, с использованием разницы, измеренной на этапе 470. На этапе 490 узел 1 модифицирует новое синхрослово посредством приращения поля адреса на единицу и установления поля задержки = Δt1 + Δt2, которое может учитывать любую задержку, вызванную внутренней обработкой узла 1 и узла 2. На этапе 495 узел 1 отправляет новое синхрослово на узел 2.At step 470, node 1 measures the difference between the actual time of arrival of data from node 2 to node 1 and the actual time calculated using equation (1). At step 480, multiplexer 1 calculates Δt 2 , which is the transmission delay between node 1 and node 2, using the difference measured at step 470. At step 490, node 1 modifies the new sync word by incrementing the address field by one and setting the delay field = Δt 1 + Δt 2 , which can take into account any delay caused by the internal processing of node 1 and node 2. At step 495, node 1 sends a new sync word to node 2.

Обработка продолжается до тех пор, пока все узлы 100 в пределах сетевой среды 10 не устанавливают новые эталонные часы реального времени плюс своя соответственная накопленная задержка передачи в качестве своих соответственных часов реального времени. Как только каждый узел установил новые эталонные часы реального времени плюс своя соответственная накопленная задержка Δt передачи в качестве своих часов реального времени, каждый узел может передавать данные в мультиплексор 20 раньше, на свою соответственную накопленную задержку Δt передачи. Например, как только узел 1 устанавливает новые эталонные часы реального времени плюс задержка Δt1 передачи в качестве своих новых часов реального времени, узел 1 может передавать данные в мультиплексор 20 раньше, на задержку Δt1 передачи. Подобным образом, как только узел 2 устанавливает новые эталонные часы реального времени плюс задержка Δt1 + Δt2 передачи в качестве своих новых часов реального времени, узел 2 может передавать данные в мультиплексор 20 раньше, на задержку Δt1 + Δt2 передачи. Таким образом, когда мультиплексор 20 принимает данные из каждого узла, фактическое время прибытия данных из каждого узла, по существу, будет таким же, как фактическое время прибытия, рассчитанное с использованием уравнения (1). Таким образом, различные варианты осуществления изобретения используют компенсацию задержки передачи, чтобы максимизировать коэффициент использования полосы пропускания.Processing continues until all nodes 100 within the network environment 10 set a new real-time reference clock plus its own corresponding accumulated transmission delay as its respective real-time clock. Once each node has set a new real-time reference clock plus its own corresponding accumulated transmission delay Δt as its real-time clock, each node can transmit data to the multiplexer 20 earlier, at its respective accumulated transmission delay Δt. For example, as soon as node 1 sets a new real-time reference clock plus transmission delay Δt 1 as its new real-time clock, node 1 can transmit data to multiplexer 20 earlier, by transmit delay Δt 1 . Similarly, as soon as node 2 sets a new real-time reference clock plus transmission delay Δt 1 + Δt 2 as its new real-time clock, node 2 can transmit data to multiplexer 20 earlier, to transmit delay Δt1 + Δt2. Thus, when the multiplexer 20 receives data from each node, the actual arrival time of data from each node will essentially be the same as the actual arrival time calculated using equation (1). Thus, various embodiments of the invention utilize transmission delay compensation to maximize bandwidth utilization.

Несмотря на то, что вышеизложенное направлено на варианты осуществления настоящего изобретения, другие и дополнительные варианты осуществления изобретения могут быть придуманы, не выходя из его основного объема, а его объем определен формулой изобретения, которая следует далее.Despite the fact that the foregoing is directed to embodiments of the present invention, other and further embodiments of the invention can be devised without leaving its main scope, and its scope is defined by the claims, which follows.

Claims (29)

1. Способ для синхронизации часов реального времени первого узла и часов реального времени второго узла часами реального времени мультиплексора, содержащий этапы, на которых:
отправляют часы реального времени мультиплексора и первый номер на первый узел;
устанавливают часы реального времени первого узла равными часам реального времени мультиплексора;
формируют второй номер;
отправляют часы реального времени мультиплексора и второй номер на второй узел и
устанавливают часы реального времени второго узла равными часам реального времени мультиплексора.1. A method for synchronizing a real-time clock of a first node and a real-time clock of a second node with a real-time clock of a multiplexer, comprising the steps of:
send the real-time clock of the multiplexer and the first number to the first node;
set the real-time clock of the first node equal to the real-time clock of the multiplexer;
form a second number;
send the real-time clock of the multiplexer and the second number to the second node and
set the real-time clock of the second node equal to the real-time clock of the multiplexer. 2. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором устанавливают сетевой адрес для первого узла равным первому номеру.2. The method according to claim 1, further comprising the step of setting the network address for the first node to the first number. 3. Способ по п.2, в котором установка сетевого адреса для первого узла равным первому номеру выполняется первым узлом.3. The method of claim 2, wherein setting the network address for the first node to the first number is performed by the first node. 4. Способ по п.1, в котором отправка часов реального времени мультиплексора и первого номера на первый узел выполняется мультиплексором.4. The method according to claim 1, in which the real-time clock of the multiplexer and the first number are sent to the first node by the multiplexer. 5. Способ по п.1, в котором установка часов реального времени первого узла равным часам реального времени мультиплексора выполняется первым узлом.5. The method according to claim 1, in which the real-time clock of the first node is set equal to the real-time clock of the multiplexer is performed by the first node. 6. Способ по п.1, в котором формирование второго номера выполняется первым узлом.6. The method according to claim 1, in which the formation of the second number is performed by the first node. 7. Способ по п.1, в котором отправка часов реального времени мультиплексора и второго номера на второй узел выполняется первым узлом.7. The method according to claim 1, wherein sending the real time clock of the multiplexer and the second number to the second node is performed by the first node. 8. Способ по п.1, в котором установка часов реального времени второго узла равным часам реального времени мультиплексора выполняется вторым узлом.8. The method according to claim 1, in which the real-time clock of the second node is set equal to the real-time clock of the multiplexer is performed by the second node. 9. Способ по п.1, в котором отправка часов реального времени мультиплексора и первого номера содержит этапы, на которых:
формируют синхрослово, содержащее часы реального времени мультиплексора и первый номер; и
отправляют синхрослово на первый узел.9. The method according to claim 1, wherein sending the real-time clock of the multiplexer and the first number comprises the steps of:
form a sync word containing the real-time clock of the multiplexer and the first number; and
send a sync word to the first node. 10. Способ по п.9, в котором отправка часов реального времени мультиплексора и второго номера на второй узел содержит этапы, на которых:
модифицируют синхрослово посредством замещения первого номера вторым номером и
отправляют модифицированное синхрослово на второй узел.10. The method according to claim 9, in which sending the real-time clock of the multiplexer and the second number to the second node comprises the steps of:
modify the sync word by replacing the first number with the second number and
send the modified sync word to the second node. 11. Способ по п.1, в котором первый узел, второй узел и мультиплексор соединены друг с другом в шлейфовой конфигурации.11. The method according to claim 1, in which the first node, the second node and the multiplexer are connected to each other in a loop configuration. 12. Способ по п.1, в котором данные передаются между первым узлом, вторым узлом и мультиплексором с использованием мультиплексирования с временным разделением (TDM).12. The method according to claim 1, in which data is transmitted between the first node, the second node and the multiplexer using time division multiplexing (TDM). 13. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором устанавливают сетевой адрес для второго узла равным второму номеру.13. The method according to claim 1, further comprising the step of setting the network address for the second node to the second number. 14. Способ по п.1, в котором формирование второго номера содержит этап, на котором осуществляют приращение первого номера на единицу.14. The method according to claim 1, in which the formation of the second number comprises the step of incrementing the first number by one. 15. Способ для компенсации одной или более задержек передачи между мультиплексором, первым узлом и вторым узлом, содержащий этапы, на которых:
рассчитывают задержку передачи между мультиплексором и первым узлом с использованием уравнения (RТСK+DelayK)mod(M·Tslot)=(K-1)·Tslot, где М обозначает количество временных интервалов в пределах полосы пропускания среды, сконфигурированной для передачи данных между мультиплексором, первым узлом и вторым узлом, Tslot обозначает длительность каждого временного интервала, K обозначает адрес узла, mod обозначает операцию взятия по модулю, RТСK обозначает часы реального времени K-го узла и DеlауK обозначает накопленную задержку передачи из мультиплексора на K-й узел;
отправляют часы реального времени мультиплексора, первый номер и задержку передачи на первый узел и
устанавливают часы реального времени первого узла равными часам реального времени мультиплексора плюс задержка передачи.15. A method for compensating for one or more transmission delays between a multiplexer, a first node and a second node, comprising the steps of:
calculate the transmission delay between the multiplexer and the first node using the equation (RTC K + Delay K ) mod (M · T slot ) = (K-1) · T slot , where M denotes the number of time intervals within the transmission bandwidth of the medium configured for transmission data between the multiplexer, the first node and the second node, T slot denotes the duration of each time interval, K denotes the node address, mod denotes the take operation modulo, RTC K denotes the real-time clock of the Kth node and Delaw K denotes the accumulated transmission delay from the multiplexer to the Kth node;
send the real time clock of the multiplexer, the first number and the transmission delay to the first node and
set the real-time clock of the first node equal to the real-time clock of the multiplexer plus transmission delay. 16. Способ по п.15, дополнительно содержащий этап, на котором отправляют данные в мультиплексор раньше на время, определенное задержкой передачи.16. The method according to clause 15, further comprising the step of sending data to the multiplexer earlier for a time determined by the transmission delay. 17. Способ по п.15, дополнительно содержащий этап, на котором рассчитывают задержку передачи между первым узлом и вторым узлом с использованием уравнения.17. The method of claim 15, further comprising calculating a transmission delay between the first node and the second node using the equation. 18. Способ по п.17, дополнительно содержащий этапы, на которых:
осуществляют приращение первого номера на единицу, чтобы сформировать второй номер; и
отправляют на второй узел часы реального времени мультиплексора, второй номер, задержку передачи между мультиплексором и первым узлом и задержку передачи между первым узлом и вторым узлом.18. The method according to 17, further comprising stages in which:
incrementing the first number by one to form a second number; and
send to the second node the real time clock of the multiplexer, the second number, the transmission delay between the multiplexer and the first node and the transmission delay between the first node and the second node. 19. Способ по п.18, дополнительно содержащий этап, на котором устанавливают часы реального времени второго узла равными часам реального времени мультиплексора, плюс задержка передачи между мультиплексором и первым узлом, плюс задержка передачи между первым узлом и вторым узлом.19. The method of claim 18, further comprising setting the real time clock of the second node to the real time clock of the multiplexer, plus transmission delay between the multiplexer and the first node, plus transmission delay between the first node and the second node. 20. Способ по п.19, дополнительно содержащий этап, на котором отправляют данные в мультиплексор раньше на время, определенное задержкой передачи между мультиплексором и первым узлом плюс задержка передачи между первым узлом и вторым узлом.20. The method according to claim 19, further comprising sending data to the multiplexer earlier by the time determined by the transmission delay between the multiplexer and the first node plus the transmission delay between the first node and the second node. 21. Способ по п.15, в котором задержка передачи содержит задержку, вызванную внутренней обработкой данных в пределах первого узла.21. The method according to clause 15, in which the transmission delay contains a delay caused by internal data processing within the first node. 22. Способ по п.15, в котором расчет задержки передачи между мультиплексором и первым узлом содержит этап, на котором измеряют разницу между временем прибытия данных из первого узла в мультиплексор и временем прибытия, рассчитанным с использованием уравнения.22. The method according to clause 15, in which the calculation of the transmission delay between the multiplexer and the first node contains the step of measuring the difference between the time of arrival of data from the first node to the multiplexer and the arrival time calculated using the equation. 23. Способ по п.22, в котором расчет задержки передачи между мультиплексором и первым узлом дополнительно содержит этап, на котором рассчитывают задержку передачи между мультиплексором и первым узлом с использованием измеренной разницы.23. The method of claim 22, wherein calculating a transmission delay between the multiplexer and the first node further comprises calculating a transmission delay between the multiplexer and the first node using the measured difference. 24. Способ по п.15, дополнительно содержащий этап, на котором устанавливают сетевой адрес для первого узла равным первому номеру.24. The method of claim 15, further comprising setting a network address for the first node to the first number. 25. Способ по п.17, в котором расчет задержки передачи между первым узлом и вторым узлом содержит этап, на котором измеряют разницу между временем прибытия данных из второго узла в первый узел и временем прибытия, рассчитанным с использованием уравнения.25. The method according to 17, in which the calculation of the transmission delay between the first node and the second node comprises the step of measuring the difference between the time of arrival of data from the second node to the first node and the arrival time calculated using the equation. 26. Способ по п.25, в котором расчет задержки передачи между первым узлом и вторым узлом дополнительно содержит этап, на котором рассчитывают задержку передачи между первым узлом и вторым узлом с использованием измеренной разницы.26. The method of claim 25, wherein calculating a transmission delay between the first node and the second node further comprises calculating a transmission delay between the first node and the second node using the measured difference. 27. Способ для компенсации одной или более задержек передачи между мультиплексором, первым узлом и вторым узлом, содержащий этапы, на которых:
синхронизируют первые часы реального времени мультиплексора в качестве часов реального времени первого узла и в качестве часов реального времени второго узла;
принимают данные из первого узла;
рассчитывают задержку передачи между мультиплексором и первым узлом с использованием уравнения (RТСK+DelayK)mod(M·Tslot)=(K-1)·Tslot, где М обозначает количество временных интервалов в пределах полосы пропускания среды, сконфигурированной для передачи данных между мультиплексором, первым узлом и вторым узлом, Tslot обозначает длительность каждого временного интервала, K обозначает адрес узла, mod обозначает операцию взятия по модулю, RТСK обозначает часы реального времени K-го узла и DеlауK обозначает накопленную задержку передачи из мультиплексора на K-й узел;
отправляют вторые часы реального времени мультиплексора, первый номер и задержку передачи на первый узел и
устанавливают часы реального времени первого узла равными вторым часам реального времени мультиплексора, плюс задержка передачи;27. A method for compensating for one or more transmission delays between a multiplexer, a first node and a second node, comprising the steps of:
synchronizing the first real-time clock of the multiplexer as the real-time clock of the first node and as the real-time clock of the second node;
receive data from the first node;
calculate the transmission delay between the multiplexer and the first node using the equation (RTC K + Delay K ) mod (M · T slot ) = (K-1) · T slot , where M denotes the number of time intervals within the transmission bandwidth of the medium configured for transmission data between the multiplexer, the first node and the second node, T slot denotes the duration of each time interval, K denotes the node address, mod denotes the take operation modulo, RTC K denotes the real-time clock of the Kth node and Delaw K denotes the accumulated transmission delay from the multiplexer to the Kth node;
send the second multiplexer real-time clock, the first number and transmission delay to the first node, and
set the real-time clock of the first node equal to the second real-time clock of the multiplexer, plus transmission delay; 28. Способ по п.27, дополнительно содержащий этап, на котором отправляют данные в мультиплексор раньше на время, определенное задержкой передачи.28. The method according to item 27, further comprising the step of sending data to the multiplexer earlier for a time determined by the transmission delay. 29. Способ по п.27, в котором синхронизируют первые часы реального времени мультиплексора как часы реального времени первого узла, так и часы реального времени второго узла, содержащий этапы, на которых:
отправляют первые часы реального времени мультиплексора и первый номер на первый узел;
устанавливают часы реального времени первого узла в виде первых часов реального времени мультиплексора;
формируют второй номер;
отправляют первые часы реального времени мультиплексора и второй номер на второй узел и
устанавливают часы реального времени второго узла равными первым часам реального времени мультиплексора. 29. The method according to item 27, in which the first real-time clock of the multiplexer is synchronized, both the real-time clock of the first node and the real-time clock of the second node, comprising the steps of:
send the first multiplexer real-time clock and the first number to the first node;
set the real-time clock of the first node in the form of the first real-time clock of a multiplexer;
form a second number;
send the first multiplexer real-time clock and the second number to the second node and
set the real-time clock of the second node equal to the first real-time clock of the multiplexer.
RU2006114170/09A 2005-04-26 2006-04-25 Method of compensating for internal delays within each node and transmission delays between nodes RU2414070C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006114170/09A RU2414070C2 (en) 2005-04-26 2006-04-25 Method of compensating for internal delays within each node and transmission delays between nodes

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/115,019 US7447238B2 (en) 2005-04-26 2005-04-26 Method for compensating for internal delays within each node and transmission delays between the nodes
US11/115,019 2005-04-26
RU2006114170/09A RU2414070C2 (en) 2005-04-26 2006-04-25 Method of compensating for internal delays within each node and transmission delays between nodes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006114170A RU2006114170A (en) 2007-11-20
RU2414070C2 true RU2414070C2 (en) 2011-03-10

Family

ID=36571803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006114170/09A RU2414070C2 (en) 2005-04-26 2006-04-25 Method of compensating for internal delays within each node and transmission delays between nodes

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7447238B2 (en)
FR (1) FR2887382A1 (en)
GB (1) GB2425695B (en)
MX (1) MXPA06004599A (en)
RU (1) RU2414070C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2648285C1 (en) * 2014-06-30 2018-03-23 ЗетТиИ Корпорейшн Method and delivery compensation device

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8228759B2 (en) 2003-11-21 2012-07-24 Fairfield Industries Incorporated System for transmission of seismic data
US7124028B2 (en) 2003-11-21 2006-10-17 Fairfield Industries, Inc. Method and system for transmission of seismic data
US7894301B2 (en) * 2006-09-29 2011-02-22 INOVA, Ltd. Seismic data acquisition using time-division multiplexing
US8594962B2 (en) * 2009-05-28 2013-11-26 Westerngeco L.L.C. Distributing a clock in a subterranean survey data acquisition system

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4926446A (en) * 1988-11-25 1990-05-15 Alberta Telecommunications Research Centre Method and apparatus for precision time distribution in telecommunication networks
US5331632A (en) * 1992-01-31 1994-07-19 At&T Bell Laboratories Expandable time slot interchanger
US5379299A (en) * 1992-04-16 1995-01-03 The Johns Hopkins University High speed propagation delay compensation network
NO176860C (en) * 1992-06-30 1995-06-07 Geco As Method for synchronizing systems for seismic surveys, as well as applications of the method
US5428603A (en) * 1993-05-17 1995-06-27 Hughes Aircraft Company Synchronous time division multiple access interrogate-respond data communication network
US5546023A (en) * 1995-06-26 1996-08-13 Intel Corporation Daisy chained clock distribution scheme
US5640388A (en) * 1995-12-21 1997-06-17 Scientific-Atlanta, Inc. Method and apparatus for removing jitter and correcting timestamps in a packet stream
US5724241A (en) * 1996-01-11 1998-03-03 Western Atlas International, Inc. Distributed seismic data-gathering system
US5978313A (en) * 1997-09-30 1999-11-02 Trimble Navigaiton Limited Time synchronization for seismic exploration system
US6002339A (en) * 1998-01-30 1999-12-14 Western Atlas International, Inc. Seismic synchronization system
JP4122574B2 (en) 1998-06-23 2008-07-23 双葉電子工業株式会社 Daisy chain connection device and address setting method for daisy chain connection device
US6594284B1 (en) * 1998-09-16 2003-07-15 Cirrus Logic, Inc. Network synchronization
US6671291B1 (en) * 1999-07-21 2003-12-30 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for sequentially synchronized network
US6816510B1 (en) * 2000-02-09 2004-11-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method for clock synchronization between nodes in a packet network
JP4407007B2 (en) * 2000-05-02 2010-02-03 ソニー株式会社 Data transmission apparatus and method
US6996644B2 (en) * 2001-06-06 2006-02-07 Conexant Systems, Inc. Apparatus and methods for initializing integrated circuit addresses
US20030152110A1 (en) * 2002-02-08 2003-08-14 Johan Rune Synchronization of remote network nodes
US6775300B2 (en) * 2002-02-28 2004-08-10 Teknovus, Inc. Clock distribution in a communications network
US6934219B2 (en) * 2002-04-24 2005-08-23 Ascend Geo, Llc Methods and systems for acquiring seismic data
GB2395640B (en) 2002-11-22 2006-06-07 Westerngeco Seismic Holdings Implementing a network infrastructure in a seismic acquisition system
US7397825B2 (en) * 2004-03-10 2008-07-08 Scientific-Atlanta, Inc. Transport stream dejitterer
US7768931B2 (en) * 2004-10-07 2010-08-03 Westerngeco L.L.C. Hardware-based network packet timestamps: improved network clock synchronization
US7570649B2 (en) * 2005-02-28 2009-08-04 Alcatel Lucent Forwarding state sharing between multiple traffic paths in a communication network

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2648285C1 (en) * 2014-06-30 2018-03-23 ЗетТиИ Корпорейшн Method and delivery compensation device

Also Published As

Publication number Publication date
US20060239301A1 (en) 2006-10-26
FR2887382A1 (en) 2006-12-22
GB0607476D0 (en) 2006-05-24
GB2425695A (en) 2006-11-01
MXPA06004599A (en) 2014-02-27
RU2006114170A (en) 2007-11-20
GB2425695B (en) 2009-12-09
US7447238B2 (en) 2008-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8964790B2 (en) Communication apparatus
US9883262B2 (en) Optical network system, optical switch node, master node, and node
US8290369B2 (en) Optical access system
CN102136900B (en) Time synchronization method for passive optical network, device and system
US7596321B2 (en) Time division multiplexing of inter-system channel data streams for transmission across a network
RU2414070C2 (en) Method of compensating for internal delays within each node and transmission delays between nodes
IL164037A (en) Synchronization system for all optical slotted ring dynamic networks
CN102843620A (en) OTN (Optical Transport Network) device and method for realizing time synchronous transmission
FI119310B (en) Procedure and equipment for transmitting time marking information
CN102916758B (en) Ethernet time synchronism apparatus and the network equipment
JP2002164915A (en) System and method for synchronizing communications
KR20010102399A (en) Data communications
JP2010016705A (en) Transmission system and transmission method
US9485083B2 (en) Method and apparatus for time synchronization between nodes
JP2014106188A (en) Time synchronization system, method of correcting delay time of transmission line, and time synchronization device
US9071374B2 (en) System and method of real time synchronization through a communication system
JP5973972B2 (en) node
CN102420757A (en) Path computation method, equipment and communication system
CN112737724B (en) Time information synchronization method and device, storage medium and electronic device
JPH0315868B2 (en)
JP2002094491A (en) Time-synchronizing system and transmitter
JP2023094100A (en) Communication device and communication system
CN117015024A (en) Time synchronization method, network equipment and communication system
JP2671796B2 (en) Transmission line delay measuring device in communication system
JPS6298937A (en) Transmission system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130426